JP3292520B2 - 液晶表示装置 - Google Patents

液晶表示装置

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JP3292520B2
JP3292520B2 JP26465092A JP26465092A JP3292520B2 JP 3292520 B2 JP3292520 B2 JP 3292520B2 JP 26465092 A JP26465092 A JP 26465092A JP 26465092 A JP26465092 A JP 26465092A JP 3292520 B2 JP3292520 B2 JP 3292520B2
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、液晶表示装置に係り、
特に薄膜トランジスタ(TFT)をスイッチング素子と
して用いたアクティブマトリックス型の液晶表示装置に
関する。
【0002】
【従来の技術】近年、液晶表示装置は、薄型、低消費電
力等の特徴を活かして、テレビあるいはグラフィックデ
ィスプレイなどの表示素子として盛んに利用されてい
る。
【0003】中でも、薄膜トランジスタ(Thin Film Tr
ansistor、以下TFTと略称)をスイッチング素子とし
て用いたアクティブマトリックス型液晶表示装置は、高
速応答性に優れ、高画素数化に適しており、ディスプレ
イ画面の高画質化、大型化、カラー画像化を実現するも
のとして期待され、研究開発が進められ、既に実用に供
されているものもある。
【0004】このアクティブマトリックス型液晶表示装
置の表示素子部分は、一般的にTFTのようなスイッチ
ング用アクティブ素子とこれに接続された画素電極が配
設されたアクティブ素子アレイ基板と、これに対向して
配置される対向電極が形成された対向基板と、これら基
板間に挟持される液晶組成物と、さらに各基板の外表面
側に貼設される偏光板とからその主要部分が構成されて
いる。
【0005】図6は従来のアクティブマトリックス型液
晶表示装置の 1画素部分の一例を等価回路で示す図であ
る。
【0006】信号線601と走査線603との交差部分
ごとにn型のTFTスイッチング素子605が配設され
ており、そのドレイン電極(D)607が信号線601
に、ゲート電極(G)609が走査線603に、ソース
電極(S)611が画素電極613にそれぞれ接続され
ている。
【0007】そしてこの画素電極613と、対向電極電
圧発生回路615に接続された対向電極617との間に
液晶組成物619が挟持されている。また対向電極61
7と同様に対向電極電圧発生回路615に接続された補
助容量線621と画素電極613との間で絶縁膜等を介
在させて補助容量(Cs )623が構成されている。図
7は、図6に示すような構成の従来のアクティブマトリ
ックス型液晶表示装置の 1画素の各駆動波形を示す図で
あり、この図7に基づいて従来のアクティブマトリック
ス型液晶表示装置の動作について説明する。
【0008】図7(a)に示すように、走査パルス(V
Y )が走査線603を介してTFTスイッチング素子6
05のゲート電極(G)609に、また液晶組成物61
9の劣化を避けるために 1フレーム期間(TF )ごとに
基準電位(VT1)を中心として極性反転する映像信号電
圧(VX )が信号線601に印加される。
【0009】また、対向電極617には、映像信号電圧
(VX )と同期して基準電位(VT1)を中心として極性
反転する対向電極電圧(Vc )が印加される。このよう
に対向電極電圧(Vc )を極性反転させることにより、
対向電極電圧(Vc )として直流電圧を用いる場合と比
べて映像信号電圧(VX )の処理回路を低圧にすること
ができる。
【0010】TFTスイッチング素子605のゲート電
極(G)609に走査パルス(VY)が印加されている
期間に、映像信号電圧(VX )が画素電極613に書き
込まれ、画素電極613には図7(b)に示す画素電極
電位(Vs )が保持される。
【0011】これにより、1フレーム期間(TF )、画
素電極電位(Vs )と対向電極電位(Vc )との電位差
が液晶印加電圧として液晶組成物619を主要部とする
液晶容量(CLC)に保持され、液晶組成物619が励起
されて表示が行なわれる。
【0012】また、対向電極電圧(Vc )と同電位に設
定された補助容量線電位と画素電極電位(Vs )との電
位差が補助容量(Cs )623に保持され、液晶容量
(CLC)に保持された電位差の時間的な変動を補うこと
で 1フレーム期間(TF )表示を維持する。
【0013】しかしながら、TFTスイッチング素子6
05のゲート電極(G)609とソース電極(S)61
1との間には、図6に示すように寄生容量(CGS)が存
在している。このTFTスイッチング素子605の寄生
容量(CGS)に起因して、走査パルス(VY )の立ち下
がりの際に、液晶印加電圧には図7(b)に示すような
レベルシフト(ΔV1 )が生じる。
【0014】また、TFTスイッチング素子605に
は、図6に示すように寄生容量(CGS)、(CDS)が存
在するため、映像信号電圧(VX )が基準電位(VT1)
を中心として極性反転する際に、液晶印加電圧には図7
(b)に示すようなレベルシフト(ΔV2 )が生じる。
【0015】このように、従来の液晶表示装置において
は、TFTスイッチング素子605の寄生容量(CG
S)、(CDS)に起因して液晶印加電圧にレベルシフト
(ΔV1)、(ΔV2 )が生じ、表示画像にフリッカや
輝度むらが発生するという問題があった。
【0016】レベルシフト(ΔV1 )の電圧ΔV1
[V]は、走査パルス(VY )の振幅をdVY [V]、
補助容量(Cs )623の容量値をCs [F]、液晶容
量(CLC)をCLC[F]、TFTスイッチング素子60
5の寄生容量(CGS)、(CDS)をCGS[F],CDS
[F]とすると、次の式で示すことができる。 ΔV1 =CGS・dVY /(CGS+CDS+CLC+Cs ) このようなレベルシフト(ΔV1 )については、例えば
液晶表示装置の対向電極617にバイアス電圧を印加す
ることで、レベルシフト(ΔV1 )を補償して、表示画
像のフリッカや輝度むらを抑えるという方法が既に知ら
れている。
【0017】しかしながら、このバイアス電圧を印加す
る方法では、単にレベルシフト(ΔV1 )の電圧の平均
値を各画素に共通に対向する対向電極に印加しているた
め、必ずしも個々の表示画素ごとのレベルシフト(ΔV
1 )がその発生に合わせて最適なタイミングで完全に補
償されているというわけではない。このためにレベルシ
フト(ΔV1 )に起因するフリッカや表示むらのような
表示不良は必ずしも効果的に解消されているとは言えな
い。また、そのゲート電極(G)609とソース電極
(S)611との間の寄生容量(CGS)自体を消失させ
ることは実際上は不可能である。
【0018】一方、レベルシフト(ΔV2 )の電圧ΔV
2 [V]は、あるフレーム期間(TF1)での映像信号電
圧(VX )をVX (TF1)[V]、同じくフレーム期間
(TF1)での対向電極電圧(Vc )をVc
(TF1)[V]、そのフレーム期間(TF1)の次のフレ
ーム期間(TF2)での映像信号電圧(VX )をVX
(TF2)[V]、同じくフレーム期間(TF2)での対向
電極電圧(Vc )をVc (TF2)[V]、補助容量(C
s )623の容量値をCs [F]、液晶容量(CLC)を
CLC[F]、TFTスイッチング素子605の寄生容量
(CGS)、(CDS)をCGS[F],CDS[F]とする
と、次の式で示すことができる。 ΔV2 ={CDS・[VX (TF1)−VX (TF2)]−
(CGS+CDS)・[Vc(TF1)−Vc (TF2)]}/
(CGS+CDS+CLC+Cs ) この式によれば、レベルシフト(ΔV2 )の電圧ΔV2
[V]を 0にして表示画像のフリッカや輝度むらを解消
するためには、寄生容量(CGS)、(CDS)そのものを
消失させるか、あるいは映像信号電圧(VX )の振幅
(dVX )を決定するVX (TF1)−VX (TF2)およ
び対向電極電圧(Vc )の振幅(dVc )を決定する
(TF1)−Vc (TF2)を常に 0にしなければならない
ことが導かれる。
【0019】しかしながら、実際的にはそのドレイン電
極(D)607とソース電極(S)611との間の寄生
容量(CDS)を消失させることは不可能である。
【0020】また画像表示を行なうために刻々と変化す
る映像信号電圧(VX )の振幅(dVX )や対向電極電
圧(Vc )の振幅(dVc )を常に 0にすることはでき
ないことも明らかである。
【0021】このように、従来の液晶表示装置において
は、TFTスイッチング素子605の寄生容量に起因す
るレベルシフト(ΔV1 )やレベルシフト(ΔV2 )に
より、表示画像にフリッカや輝度むらが発生するという
問題があった。
【0022】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、このような
問題を解決するために成されたもので、その目的は、T
FTスイッチング素子の寄生容量(CGS)、(CDS)に
起因して生じる液晶印加電圧のレベルシフト(ΔV1
)、(ΔV2 )により発生する表示画像のフリッカや
輝度むらを解消して、安定した高品位な画像表示を実現
する液晶表示装置を提供することにある。
【0023】
【課題を解決するための手段】上記の問題を解決するた
めに、第1の発明の液晶表示装置は、走査パルスが印加
される複数本の走査線と、前記走査線に交差して配置さ
れ、第1の基準電位を中心として所定周期で極性反転す
る映像信号電圧が印加される複数本の信号線と、前記走
査線および前記信号線の各交差部ごとに配置された画素
電極と、前記画素電極と前記走査線と前記信号線とに接
続されたトランジスタスイッチング素子と、前記画素電
極との間で補助容量を形成する複数本の補助容量線と、
前記画素電極に対向して配置され、前記映像信号電圧と
同期して第2の基準電位を中心として極性反転する対向
電極電圧が印加される対向電極と、前記画素電極と前記
対向電極との間に挟持された液晶組成物と、前記走査パ
ルスと同期して前記走査パルスとは逆方向に電位変化す
る補助電圧を、該走査パルスが印加されるトランジスタ
スイッチング素子に接続された画素電極に対応した補助
容量線に印加する補助容量線駆動手段を具備することを
特徴としている。 また、第2の発明の液晶表示装置
は、第1の発明において、前記補助容量線駆動手段が、
前記映像信号電圧と同期して第3の基準電位を中心とし
て極性反転し前記対向電極電圧とは同極性となるように
変化する補助電圧を前記補助容量線に印加し、かつ前記
走査パルスと同期して前記走査パルスとは逆方向に電位
変化する補助電圧を該走査パルスが印加されるトランジ
スタスイッチング素子に接続された画素電極に対応した
補助容量線に印加する補助容量線駆動手段を具備するこ
とを特徴としている。
【0024】
【0025】また、第の発明の液晶表示装置は、第
の発明において、前記補助容量線駆動手段が、前記対向
電極電圧と同期して第3の基準電位を中心として極性反
転してそれと同極性となる補助電圧を前記補助容量線に
印加し、かつ前記走査パルスと同期して前記走査パルス
とは逆方向に電位変化する補助電圧を該走査パルスが印
加されるトランジスタスイッチング素子に接続された画
素電極に対応した補助容量線に印加する補助容量線駆動
手段を具備することを特徴としている。さらに、第4の
発明の液晶表示装置は、第3の発明において、前記対向
電極電圧の振幅よりも大きい振幅を有する補助電圧を前
記補助容量線に印加することを特徴としている。
【0026】なお、前記の第3の基準電位を中心として
極性反転する補助電圧(VH )の振幅dVH2[V]とし
ては、あるフレーム期間(TF1)での映像信号電圧(V
X )をVX (TF1)[V]、同じくフレーム期間(TF
1)での対向電極電圧(Vc )をVc (TF1)[V]、
フレーム期間(TF1)の次のフレーム期間(TF2)での
映像信号電圧(VX )をVX (TF2)[V]、同じくフ
レーム期間(TF2)での対向電極電圧(Vc )をVc
(TF2)[V]、補助容量(Cs )623の容量値をC
s [F]、液晶容量(CLC)をCLC[F]、トランジス
タスイッチング素子の寄生容量(CGS)、(CDS)をC
GS[F]、CDS[F]とすると、最も好ましくは、dV
H2=|[(CGS+CDS+Cs )(Vc (TF1)−Vc
(TF2))−CDS(VX (TF1)−VX (TF2))]/
Cs |に調整することにより、レベルシフト(ΔV2 )
を最も効果的に補償して、表示画像のフリッカや輝度む
らを解消し安定した高品位な画像表示を実現することが
できるが、|[(CGS+CDS+Cs )(Vc (TF1)
Vc (TF2))−CDS(VX (TF1)−VX
(TF2))]Cs |/ 5以上で|[(CGS+CDS+Cs
)(Vc (TF1)−Vc (TF2))−CDS(VX
(TF1)−VX (TF2))]/Cs |×10以下、さらに
好ましくは|[(CGS+CDS+Cs )(Vc (TF1)
Vc (TF2))−CDS(VX (TF1)−VX
(TF2))]Cs |/ 5以上で|[(CGS+CDS+Cs
)(Vc (TF1)−Vc (TF2))−CDS(VX
(TF1)−VX (TF2))]/Cs |× 4以下に調整す
れば視認上十分な効果が得られる。
【0027】また、前記の補助電圧の振幅dVH1[V]
としては、走査パルス(VY )の振幅をdVY [V]と
すると、dVH1=|−CGS・dVY /Cs |に調整する
ことにより、レベルシフト(ΔV1 )を最も効果的に補
償して、表示画像のフリッカや輝度むらを解消し安定し
た高品位な画像表示を実現することができるが、このd
VH1を|−CGS・dVY /Cs |/ 2≦dVH1≦|−C
GS・dVY /Cs |×2の範囲に調整すれば、視認上十
分な効果が得られる。
【0028】
【作用】アクティブマトリックス型の液晶表示装置にお
けるTFTスイッチング素子には寄生容量(CGS)、
(CDS)が存在しているので、映像信号電圧(VX )が
第1の基準電位を中心として極性反転する際に、その寄
生容量(CGS)、(CDS)により液晶印加電圧にレベル
シフト(ΔV2 )が生じようとする。また、対向電極電
圧が極性反転する場合には、その極性反転により寄生容
量(CGS)を介して液晶印加電圧が変動してレベルシフ
ト(ΔV2 )が生じようとする。
【0029】そこで本発明では、そのようなレベルシフ
ト(ΔV2 )を、補助容量線を積極的に駆動することに
より解消する。即ち、本発明の液晶表示装置において
は、レベルシフト(ΔV2 )を抑制する電圧振幅(dV
H2)を有し、対向電極電圧(Vc )もしくは映像信号電
圧(VX )と同期して第3の基準電位を中心として極性
反転し対向電極電圧(Vc )と同極性もしくは映像信号
電圧(VX )とは逆極性となる補助電圧(VH )を、補
助容量線に印加することで、前記の寄生容量(CGS)、
(CDS)によって変動した液晶容量の電位差を補償し
て、液晶印加電圧の変動すなわちレベルシフト(ΔV2
)を低減さらには解消して、表示画像のフリッカや表
示むらを解消することができる。このとき、最も好まし
くは、dVH2=|[(CGS+CDS+Cs )(Vc
(TF1)−Vc (TF2))−CDS(VX (TF1 −VX
(TF2))]/Cs |に調整すれば、最も効果的にレベ
ルシフト(ΔV2 )を抑えることができる。なお、上記
のVX (TF1)−VX (TF2)の値は、画像表示を行な
うために刻々と変化しているため、実際には例えば映像
信号電圧(VX )の最大値(VX-MAX )と最小値(VX-
MIN )の間の中心電圧をその値として用いることが実用
的であり好ましい。
【0030】また一方、アクティブマトリックス型の液
晶表示装置におけるTFTスイッチング素子のゲート電
極(G)とソース電極(S)との間には寄生容量(CG
S)が存在しているので、走査パルス(VY )の印加時
と印加後とでは液晶印加電圧が変動して液晶印加電圧に
レベルシフトΔV1 が生じようとする。
【0031】そこで、本発明の液晶表示装置において
は、走査パルス(VY )と同期して走査パルスとは逆方
向へと変化する電圧変位dVH1を有する補助電圧(VH
)を、走査パルス(VY )が印加されるTFTスイッ
チング素子に接続された画素電極に対応した補助容量線
に、該走査パルスの印加タイミングと同期して印加する
ことにより、前記の寄生容量(CGS)によって変動した
液晶容量や補助容量の電位差を補償して、画素電極電圧
(Vs )の変動による液晶印加電圧のレベルシフト(Δ
V1 )を抑え、その結果、表示画像のフリッカを解消す
ることができる。このとき、最も好ましくは、dVH1=
|−CGS・dVY /Cs |に調整することにより、最も
効果的にレベルシフト(ΔV1 )を抑えることができ
る。
【0032】上述した補助電圧(VH )の電圧変化(d
VH1)および振幅(dVH2)を示す式からも分かるよう
に、補助容量(Cs )を大きく設定することにより電圧
変化(dVH1)および振幅(dVH2)を小さくすること
ができ、そのような補助電圧を発生させる回路の構成は
簡易なものとすることができる。したがって補助容量
(Cs )を大きく設定するように構成すること、例えば
補助容量線をITO(酸化インジウム・錫)等の透明電
極で構成し開口率を低下させることなく画素電極との重
複面積を大きくして、補助容量(Cs )を面積的に大き
くとりその容量値を大きくする、または補助容量線と画
素電極との間に介挿する絶縁膜の材質を誘電率の高い適
切な誘電体に変更してその容量値を大きくする、あるい
は補助容量線と画素電極と間の絶縁膜の膜厚を薄くして
その容量値を大きくすることなどが有効である。
【0033】
【実施例】以下、本発明に係る液晶表示装置の一実施例
を図面に基づいて詳細に説明する。
【0034】図1は本発明に係るアクティブマトリック
ス液晶表示装置の概略構成を示す図、図2はそれに用い
られる液晶表示素子の断面構造を示す図である。
【0035】このアクティブマトリックス型液晶表示装
置は、液晶表示素子101と、走査線駆動回路103
と、信号線駆動回路105と、対向電極駆動回路107
と、補助容量線駆動回路109とからその主要部が構成
されている。
【0036】液晶表示素子101は、アクティブ素子基
板111と対向基板113との間に液晶組成物115を
挟持し、アクティブ素子基板111および対向基板11
3のそれぞれに偏光板117、119が貼設されてい
る。
【0037】アクティブ素子基板111は、ガラス基板
を用いた透明絶縁基板121上にm本の信号線123と
n本の走査線125とが図1に示すようにマトリックス
状に配置され、その各交差部分にスイッチング素子とし
てTFT素子127が配設されている。透明絶縁基板1
21としては、ガラス基板の他にもプラスチックフィル
ムなどが用いられる。TFT素子127は、走査線12
5と一体に形成されたゲート電極129上を覆うように
絶縁膜131が配置され、その上にn型のアモルファス
シリコン(a−Si)からなる活性層133が配置さ
れ、信号線123と一体に形成されたドレイン電極13
5およびITOからなる画素電極137に接続されたソ
ース電極139がそれぞれ活性層133にオーミックコ
ンタクト層(図示省略)を介して接続されている。この
TFT素子127では、製造途中に活性層133が損傷
を受けることを防止するために、いわゆるエッチングス
トッパとしてチャネル保護膜141が活性層133上に
配置された構成を採用している。
【0038】そしてさらに透明絶縁基板121上には、
走査線125と同一工程で形成され、平面的配置が走査
線125と略平行で、かつ層構造的には画素電極137
に絶縁膜131を介して対向するように形成されたMo-T
a 合金からなる補助容量線143が配置されている。こ
の補助容量線143と画素電極137との間で絶縁膜1
31をその誘電体として用いて補助容量(Cs )145
が形成される。
【0039】このようなアクティブ素子基板111の上
面を覆うように配向膜147が配置されてアクティブ素
子基板111が構成されている。
【0040】対向基板113は、ガラス基板からなる透
明絶縁基板149上に、前述の画素電極137に対向す
る対向電極151および配向膜153が配置されてお
り、前述のアクティブ素子基板111に対して所定の間
隔で平行に組み合わされる。
【0041】液晶組成物115は、アクティブ素子基板
111と対向基板113との間に挟持され、周囲に封止
材(図示省略)が設けられて封止されている。そしてこ
れらのアクティブ素子基板111、対向基板113基板
の外向側の面には、それぞれ偏光板117、119が貼
設されている。
【0042】このような液晶表示素子101は、その信
号線123が信号線駆動回路105に、走査線125が
走査線駆動回路103に接続され、また各補助容量線1
43は共通に接続されて補助容量線駆動回路109に接
続されており、対向電極151は対向電極駆動回路10
7に接続されている。
【0043】信号線駆動回路105は、シフトレジスタ
回路とラッチ回路とからその主要部が構成され、図4
(b)に示すように極性が第1の基準電位(VT1)を中
心にして 1フレーム周期(TF )ごとに反転する映像信
号電圧(VX )を発生し信号線123に送出する。
【0044】走査線駆動回路103は、シフトレジスタ
回路とラッチ回路とからその主要部が構成され、各走査
線125を線順次に選択する図4(a)に示すような走
査パルス(VY )を発生し走査線125に送出する。
【0045】対向電極駆動回路107は、第2の基準電
位(VT2)を中心として 1フレーム周期ごとに振幅dV
c で極性反転する対向電極電圧(Vc )を発生し対向電
極151に送出する。
【0046】補助容量線駆動回路109は、図5に示す
ように、補助電圧(VH )の極性反転の中心となる第3
の基準電位(VT3)を発生する第1の直流電圧発生回路
501、その振幅dVH2を決定する電圧(VdH2 )を発
生する第2の直流電圧発生回路503、第3の基準電位
(VT3)に電圧(VdH2 )を加算する加算回路505、
第3の基準電位(VT3)から電圧(VdH2 )を減算する
減算回路507、加算回路505からの出力と減算回路
507からの出力とをフレーム信号(SF)に基づいて
1フレーム周期(TF )ごとに選択する第1のスイッチ
回路509、電位変化(dVH1)を決定する電圧(VdH
1 )をスイッチ回路509により選択された出力から減
算する第2の減算回路511、第1のスイッチ回路50
9からの直接の出力および第2の減算回路511を介し
た出力のうち一方を選択する第2のスイッチ回路51
3、走査線駆動回路103に入力されるものと同様のク
ロックパルス(CK)およびスタート信号(ST)に基
づいて、第2のスイッチ回路513を制御するシフトレ
ジスタ515とから、その主要部が構成されている。
【0047】このような補助容量線駆動回路109は、
直流の第3の基準電位(VT3)に対して上記の電圧(V
dH1 )の加算および減算された出力を交互に選択するこ
とにより図4(d)に示すように補助電圧(VH )を振
幅(dVH2)で振らせて補助容量線143に印加する。
またクロックパルス(CK)およびスタート信号(S
T)に基づいて第2のスイッチ回路513からの出力か
ら電圧(VdH1 )を減算することにより図4(d)に示
すように補助電圧(VH )を電圧変位(dVH1)で第3
の基準電位(VT3)側に変化させて補助容量線143に
印加する。
【0048】このような構成の本実施例のアクティブマ
トリックス型液晶表示装置の動作を、図3および図4に
基づいて説明する。
【0049】図3はこのアクティブマトリックス型液晶
表示装置の 1画素部分の等価回路を示す図である。
【0050】一例として信号線123と走査線125と
の交差部の表示画素(Xi 、Yj )一画素を中心に説明
する。映像信号電圧(VXi)がドレイン電極135に印
加され、走査パルス(VYj)がゲート電極129に印加
されると、ドレイン電極135とソース電極139との
間にドレイン・ソース電流(IDS)が流れ、ソース電極
139に接続された画素電極137に映像信号電圧(V
Xi)が書き込まれ、画素電極137には画素電極電位
(Vs )が保持され、また対向電極151には対向電極
電圧Vc が印加されている。これにより 1フレーム期間
(TF )にわたって画素電極電位(Vs )と対向電極電
位(Vc )との間の電位差が図4(f)に示すように液
晶容量(CLC)155に保持され、液晶組成物115が
励起されて表示が行なわれる。
【0051】この画素電極電位(Vs )と補助容量線電
位(VHj)との電位差が、補助容量(Cs )145に保
持され、液晶容量(CLC)155に保持された電位差の
時間的な変動を補って 1フレーム期間(TF )の期間
中、表示を維持する。
【0052】ところで、図3に示すようにn型のTFT
素子127のゲート電極129とソース電極139との
間に寄生容量(CGS)が、またそのドレイン電極135
とソース電極139との間には寄生容量(CDS)が、T
FT素子127の構造上および画素電極137と信号線
123と走査線125の配置構成上、不可避的に存在し
ている。このため、TFT素子127がオフ状態(高抵
抗状態)となっても、一旦液晶容量(CLC)155や補
助容量(Cs )145に保持された電位差がこの寄生容
量(CGS)、(CDS)によって変動されるので、これに
起因して画素電極137の電位の変動に起因して液晶印
加電圧にレベルシフト(ΔV1 )、(ΔV2 )が発生し
ようとする。
【0053】そこで本発明の液晶表示装置においては、
例えば j番目の走査線125に印加される走査パルスの
タイミングに同期した補助電圧(VHj)は j番目の補助
容量線143に印加するというように、レベルシフト
(ΔV1 )、(ΔV2 )をそれぞれ抑制する電圧変化
(dVH1)、電圧振幅(dVH2)を有する補助電圧(V
H)を各補助容量線143に印加することで、寄生容量
(CGS)、(CDS)により変動した液晶容量(CLC)1
55の電位差を補償して、レベルシフト(ΔV1 )、
(ΔV2 )を解消する。
【0054】このようなレベルシフト(ΔV1 )、(Δ
V2 )を解消する補助電圧(VH )について、さらに詳
細に説明する。
【0055】走査パルス(VY )の振幅をdVY
[V]、補助電圧の電圧変化をdVH1[V]、電圧振幅
をdVH2[V]、あるフレーム期間(TF1)での映像信
号電圧(VX )をVX (TF1)[V]、対向電極電圧
(Vc )をVc (TF1)[V]、そのフレーム期間(T
F1)の次のフレーム期間(TF2)での映像信号電圧(V
X )をVX (TF2)[V]、対向電極電圧(Vc )をV
c (TF2)[V]、補助容量145の容量値をCs
[F]、液晶容量155の容量をCLC[F]、TFT素
子127の寄生容量(CGS)、(CDS)をそれぞれCGS
[F],CDS[F]とすると、レベルシフト(ΔV1
)、(ΔV2 )の電圧ΔV1 [V]、ΔV2 [V]
は、次の式で示すことができる。即ち、 ΔV1 =(CGS・dVY +Cs ・dVH1)/(CGS+C
DS+CLC+Cs ) ΔV2 ={CDS・[VX (TF1)−VX (TF2)]+C
s ・dVH2−(CGS+CDS)[Vc (TF1)−Vc
(TF2)]}/(CGS+CDS+CLC+Cs ) そこで、本発明の液晶表示装置においては、対向電極電
圧(Vc )と同期して第3の基準電位を中心として極性
反転し対向電極電圧(Vc )と同極性となる補助電圧
(VHj)の振幅(dVH2)をdVH2=|[(CGS+CDS
+Cs )(Vc TF1)−Vc (TF2))−CDS(VX
(TF1)−VX (TF2))]/Cs |に調整し、また補
助電圧(VHj)を走査パルスとは逆方向へとdVH1=|
−CGS・dVY /Cs |の変位で走査パルス(VYj)に
同期して電圧変化するように調整し、 j番目の走査線1
25を介して走査パルス(VYj)が印加されるTFT素
子127に接続された画素電極137に対応する j番目
の補助容量線143に対して、走査パルス(VYj)のタ
イミングに同期して印加することにより、最も効果的に
レベルシフトレベルシフト(ΔV2 )、(ΔV1 )を抑
えることができる。上記のVX (TF1)−VX (TF2)
の値は、画像表示を行なうために刻々と変化しているた
め、実際には本実施例では映像信号電圧(VX )の最大
値と最小値の間の中心電圧をその値として用いた。
【0056】なお、本実施例では、補助電圧(VH )の
振幅(dVH2)を、上記のようにレベルシフト(ΔV2
)を最も効果的に解消できる値に設定したが、これに
は限定しない。この振幅(dVH )としては、|[(C
GS+CDS+Cs )(Vc (TF1 −Vc (TF2))−C
DS(VX (TF1)−VX (TF2))]Cs |/ 5以上に
設定すれば実用上十分な効果が得られるが、その最大範
囲として上限が|[(CGS+CDS+Cs )(Vc
(TF1)−Vc (TF2))−CDS(VX (TF1)−VX
(TF2))]/Cs |×10まで、好ましくはその上限は
|[(CGS+CDS+Cs)(Vc (TF1)−Vc
(TF2))−CDS(VX (TF1)−VX (TF2))]/
Cs |× 4以下であれば視認上十分な効果が得られる。
【0057】また、第2の基準電位に対して所定周期で
極性反転する対向電極電圧(Vc )を印加する場合、液
晶容量(CLC)の大きさによっては極性反転の際に対向
電極電圧(Vc )に歪みが生じ、これにより輝度むらが
発生する場合がある。しかし補助容量線143に所定の
補助電圧(VH )を印加することより、信号線123に
印加される映像信号電圧(VX )の変動に伴なう対向電
極151の電位の変動も低減させることができ、高品位
な表示画像を得ることが可能となる。このような対向電
極151の電位変動の低減を考慮するのであれば、補助
電圧(VH )の振幅(dVH2)は上記の範囲内で大きく
設定することが好ましく、その場合の値は|[(CGS+
CDS+Cs )(Vc (TF1)−Vc (TF2))−CDS
(VX (T F1)−VX (TF2))]/Cs |以上にする
とよい。
【0058】また、本実施例では、映像信号電圧(VX
)が1フレーム期間(TF )ごとに基準電位を中心と
して反転する場合を例示したが、 1走査線ごと、あるい
は複数の走査線ごとに映像信号電圧(VX )を反転する
場合にも、レベルシフト(ΔV2 )を補償するような補
助電圧(VH )を補助容量線143に印加することによ
り同様の効果を得ることができる。
【0059】また、上述した実施例では各走査線を一本
ずつ線順次走査する場合について説明したが、画素電極
への書き込み効率を向上させる等の必要性から例えば 2
走査線ずつを一組として、その一組ごとに順次走査する
ような場合でも、その走査タイミングに合わせて補助容
量線の駆動タイミングを適切に設定すれば本発明の技術
を適用できることは言うまでもない。
【0060】また、この実施例では第2の基準電位(V
T2)と第3の基準電位(VT3)とが等しくなるようにし
たが、異なる電位としてもよい。
【0061】また、上記の実施例においては第1の基準
電位(VT1)と第2の基準電位(VT2)とは異なる電位
に設定されているが、これには限定しない。第1の基準
電位(VT1)と第2の基準電位(VT2)とを同電位に設
定してもよい。
【0062】また、映像信号電圧(VX )の基準電位が
一種類だけではなく、例えば多階調表示を行なう場合の
ように複数種類あらかじめ設定されているような場合に
も、本発明の技術を適用することができる。
【0063】その他、本発明の要旨を逸脱しない範囲
で、TFTの材質あるいは構造などを種々に変更するこ
とができることは言うまでもない。
【0064】
【発明の効果】以上、詳細に説明したように、本発明の
液晶表示装置は、各画素部に配設されたスイッチング用
のTFT素子の寄生容量に起因して生じる液晶印加電圧
のレベルシフト(ΔV1 )、(ΔV2 )を補償して、フ
リッカや輝度むらを解消し安定した高品位な画像表示を
実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係るアクティブマトリックス型液晶表
示装置の一実施例の構成を示す図。
【図2】本発明に係るアクティブマトリックス型液晶表
示装置の一実施例の構成を示す図。
【図3】本発明に係るアクティブマトリックス型液晶表
示装置を等価回路で示す図。
【図4】本発明に係るアクティブマトリックス型液晶表
示装置の駆動波形を示す図。
【図5】本発明に係るアクティブマトリックス型液晶表
示装置の補助電圧発生回路および対向電極駆動回路の構
成を示す図。
【図6】従来の液晶表示装置の構成を等価回路で示す
図。
【図7】従来の液晶表示装置の駆動波形を示す図。
【符号の説明】
101…液晶表示素子、103…走査線駆動回路、10
5…信号線駆動回路、107…対向電極駆動回路、10
9…補助電圧発生回路、123…信号線、125…走査
線、127…TFT素子、143…補助容量線、155
…液晶容量(CLC)

Claims (4)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 走査パルスが印加される複数本の走査線
    と、 前記走査線に交差して配置され、第1の基準電位を中心
    として所定周期で極性反転する映像信号電圧が印加され
    る複数本の信号線と、 前記走査線および前記信号線の各交差部ごとに配置され
    た画素電極と、 前記画素電極と前記走査線と前記信号線とに接続された
    トランジスタスイッチング素子と、 前記画素電極との間で補助容量を形成する複数本の補助
    容量線と、 前記画素電極に対向して配置され、前記映像信号電圧と
    同期して第2の基準電位を中心として極性反転する対向
    電極電圧が印加される対向電極と、 前記画素電極と前記対向電極との間に挟持された液晶組
    成物と、 前記走査パルスと同期して前記走査パルスとは逆方向に
    電位変化する補助電圧を、該走査パルスが印加されるト
    ランジスタスイッチング素子に接続された画素電極に対
    応した補助容量線に印加する補助容量線駆動手段を具備
    することを特徴とする液晶表示装置。
  2. 【請求項2】 前記補助容量線駆動手段が、前記映像信
    号電圧と同期して第3の基準電位を中心として極性反転
    する補助電圧を前記補助容量線に印加し、かつ前記走査
    パルスと同期して前記走査パルスとは逆方向に電位変化
    する補助電圧を該走査パルスが印加されるトランジスタ
    スイッチング素子に接続された画素電極に対応した補助
    容量線に印加する補助容量線駆動手段を具備することを
    特徴とする請求項1記載の液晶表示装置。
  3. 【請求項3】 前記補助容量線駆動手段が、前記対向電
    極電圧と同期して第3の基準電位を中心として極性反転
    し前記対向電極電圧と同極性となるように変化する補助
    電圧を前記補助容量線に印加し、かつ前記走査パルスと
    同期して前記走査パルスとは逆方向に電圧変化する補助
    電圧を該走査パルスが印加されるトランジスタスイッチ
    ング素子に接続された画素電極に対応した補助容量線に
    印加する補助容量線駆動手段を具備することを特徴とす
    る請求項記載の液晶表示装置。
  4. 【請求項4】 前記対向電極電圧の振幅よりも大きい振
    幅を有する補助電圧を前記補助容量線に印加することを
    特徴とする請求項記載の液晶表示装置。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2008117863A1 (ja) * 2007-03-28 2008-10-02 Sharp Kabushiki Kaisha 液晶表示装置およびその制御方法
CN103918024A (zh) * 2011-08-02 2014-07-09 夏普株式会社 液晶显示装置和辅助电容线的驱动方法

Families Citing this family (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2796247B2 (ja) * 1994-06-27 1998-09-10 株式会社フロンテック 電気光学素子
JP3322327B2 (ja) 1995-03-14 2002-09-09 シャープ株式会社 駆動回路
KR100430098B1 (ko) * 1999-01-11 2004-05-03 엘지.필립스 엘시디 주식회사 액정패널 구동장치
JP2002333870A (ja) * 2000-10-31 2002-11-22 Matsushita Electric Ind Co Ltd 液晶表示装置、el表示装置及びその駆動方法、並びに副画素の表示パターン評価方法
KR100839483B1 (ko) * 2002-06-26 2008-06-19 엘지디스플레이 주식회사 액정표시장치
KR100855493B1 (ko) * 2002-06-29 2008-09-01 엘지디스플레이 주식회사 라인 온 글래스형 액정표시장치 및 그 제조방법
KR100608191B1 (ko) * 2003-07-11 2006-08-08 도시바 마쯔시따 디스플레이 테크놀로지 컴퍼니, 리미티드 액정 표시 장치
JP2005156764A (ja) * 2003-11-25 2005-06-16 Sanyo Electric Co Ltd 表示装置
WO2007029381A1 (ja) * 2005-09-01 2007-03-15 Sharp Kabushiki Kaisha 表示装置ならびにその駆動回路および駆動方法
JP2008203627A (ja) * 2007-02-21 2008-09-04 Hitachi Displays Ltd 液晶表示装置
KR100891331B1 (ko) * 2007-03-13 2009-03-31 삼성전자주식회사 킥-백 전압 보상 방법 및 이를 이용한 액정 표시 장치
JP2009300530A (ja) * 2008-06-10 2009-12-24 Seiko Epson Corp 電気光学装置の駆動装置及び方法、並びに電気光学装置及び電子機器
EP2479746A4 (en) 2009-09-16 2013-03-06 Sharp Kk LIQUID CRYSTAL DISPLAY DEVICE AND ITS CONTROL METHOD
CN102779494B (zh) * 2012-03-29 2015-08-05 北京京东方光电科技有限公司 一种栅极驱动电路、方法及液晶显示器

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2008117863A1 (ja) * 2007-03-28 2008-10-02 Sharp Kabushiki Kaisha 液晶表示装置およびその制御方法
CN103918024A (zh) * 2011-08-02 2014-07-09 夏普株式会社 液晶显示装置和辅助电容线的驱动方法

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